Un an d'évolution du SARS-CoV-2

«Un an d'évolution du SARS-CoV-2», source Microbiology Society.

Le 15 avril 2021, des chercheurs ont publié un examen approfondi des mutations du SARS-CoV-2 qui ont eu lieu au cours de l'année écoulée dans le Journal of General Virology. La revue discute des résultats de plus de 180 articles de recherche et suit les changements qui ont eu lieu dans le génome du SARS-CoV-2 et les variants qui en ont résulté.

Un certain nombre de variants du SARS-CoV-2 ont émergé d'hôtes immunodéprimés, selon l'étude. On pense que les variants préoccupants, y compris B.1.1.7 (encore appelé variant anglais -aa), un variant identifié pour la première fois dans le Kent, étaient le résultat d'une infection à long terme chez des personnes dont le système immunitaire était affaibli.

Des infections persistantes chez les personnes immunodéprimées peuvent entraîner une mutation plus fréquente du virus car le système immunitaire de la personne ne peut pas éliminer le virus aussi rapidement que le système immunitaire d’une personne en bonne santé.

Les auteurs, Professeur Wendy Barclay, Dr Thomas Peacock, Professeur Julian Hiscox et Rebekah Penrice-Randal expliquent l'importance de surveiller les changements génétiques dans le SARS-CoV-2 pour le contrôle futur du virus: «Alors que de plus en plus de variants apparaissent, nous nous avons une meilleure image de leurs similitudes et différences partagées et pouvons mieux prédire à quoi ressembleront les autres nouveaux variants. Rassembler toutes ces informations nous aidera également à concevoir des vaccins booster qui protègent contre autant de variants que possible ou à concevoir des diagnostics ciblés», ont-ils déclaré.

Leur revue examine où les mutations se sont produites, quelle partie du virus elles affectent et comment les variants résultants pourraient avoir un impact sur les efforts de vaccination. Selon les auteurs, des mutations dans le SARS-CoV-2 sont attendues, car le virus s'adapte à l'homme. «Le séquençage des coronavirus humains saisonniers n'a pas été fait à une échelle comme le SARS-CoV-2, en particulier lorsqu'ils se seraient initialement propagés chez l'homme. Le SARS-CoV-2 est au début de son voyage chez l'homme alors que d'autres coronavirus humains existent, dans certains cas, depuis de nombreuses décennies», ont-ils dit.

Des variants avec des mutations identiques ou similaires ont émergé indépendamment dans différents pays: «Le SARS-CoV-2 est probablement encore en train de trouver son chemin chez l'homme en termes d'infection et de transmission optimales. L'ampleur de l'épidémie et les efforts massifs de séquençage permettront d'identifier des mutations concomitantes; fondamentalement, le virus subit les mêmes types de pressions de sélection où que vous soyez dans le monde, et l'épidémie a été semée par le même virus d'origine», ont expliqué les auteurs.

Les mutations présentant un intérêt particulier comprennent celles de la protéine de pointe (spike protein). Cette protéine permet au virus de pénétrer dans les cellules hôtes et est la cible principale du système immunitaire, y compris l'immunité générée par tous les vaccins actuels contre le SARS-CoV-2.

Des mutations dans le gène qui code pour la pointe pourraient changer la forme de la protéine, lui permettant de ne plus être reconnue par le système immunitaire. Parce que cette protéine est si importante pour l'entrée du SARS-CoV-2, les mutations favorables ont plus de chances de réussir et de créer de nouvelles variants dominants du virus.

Les changements qui donnent un avantage au virus peuvent rapidement devenir dominants. Par exemple, une mutation, nommée D614G, a été trouvée dans 80% des virus SARS-CoV-2 séquencés quatre mois seulement après sa première détection. Désormais, les virus sans la mutation D614G ne sont couramment observés que dans certaines régions d'Afrique.

Une autre mutation, N501Y, se trouve dans le variant B.1.1.7 du SARS-CoV-2. On pense que cette mutation est le résultat de l'infection d'un individu immunodéprimé et peut contribuer à rendre le virus plus contagieux. Les infections avec ce variant ont un taux de mortalité plus élevé. Au Royaume-Uni, B.1.1.7 est devenu le variant dominant en trois mois et est désormais responsable de plus de 90% des infections dans le pays.

Les mutations significatives des protéines de pointe discutées dans la revue comprennent:

D614G

En février 2020, une mutation a été détectée dans la protéine de pointe du SARS-CoV-2 et nommée D614G. Cette mutation rend le SARS-CoV-2 plus infectieux, mais ne rend pas le virus plus dangereux. Cette augmentation de l'infectiosité a conduit à un avantage significatif en termes de fitness et en quatre mois, 80% des virus SARS-CoV-2 séquencés dans le monde se sont révélés porteurs de la mutation. Aujourd'hui, seules certaines parties de l'Afrique ont des virus en circulation sans la mutation D614G.

Malgré les préoccupations initiales, le D614G n'a pas d'effet sur l'efficacité du vaccin et dans certains cas, les virus avec la mutation D614G sont plus facilement éliminés par les anticorps contre le SARS-CoV-2.

Y435F

À la mi-2020, les rapports sur le vison infecté par les humains sont devenus fréquents. Chez le vison, la protéine de pointe du virus a généralement développé deux mutations appelées Y435F et N501T. Ces mutations permettent une liaison plus forte du virus aux cellules réceptrices humaines. Des virus porteurs de ces mutations ont été trouvés dans un groupe d'infections humaines au Danemark, dont on pense qu'elles proviennent du vison. Fait inquiétant, ce variant était capable d'infecter des personnes qui avaient déjà été infectées par le SARS-CoV-2 et dont on pensait qu'elles avaient une certaine immunité contre le virus. En conséquence, 17 millions de visons ont été abattus.

La mutation Y435F se serait également développé chez une personne immunodéprimée, probablement à la suite d'une infection chronique par le virus lui permettant de s'adapter.

N501Y

En décembre 2020, un variant hautement transmissible du virus a été isolée dans le Kent, au Royaume-Uni. Ce variant, nommé B.1.1.7, contenait une mutation dans la protéine de pointe appelée N501Y. Non seulement cette mutation rend le virus plus contagieux, mais il a également été constaté qu'il avait un taux de mortalité plus élevé. Au Royaume-Uni, B.1.1.7 est désormais le variant dominant et est responsable de plus de 90% des cas d'infection.

La mutation N501Y s'est avérée avoir peu d'effet sur l'immunité à la fois contre les vaccins et les infections antérieures.

E484K

La mutation de protéine de pointe E484K est apparue ces derniers mois, une fois en Afrique du Sud et au moins deux fois au Brésil. Les variants avec la mutation de E484K sont capables d'échapper au système immunitaire des individus vaccinés et précédemment infectés.

On pense que cette mutation était due à des niveaux élevés d'immunité de la population, ce qui a conduit des mutations dans la protéine de pointe à échapper au système immunitaire. Au Brésil, il y a eu plusieurs rapports de personnes de la santé et d'autres personnes ayant des anticorps contre le SARS-CoV-2 qui ont été réinfectés avec des variants ayant le mutant E484K, ce qui soulève des inquiétudes quant à la protection vaccinale contre ce variant.

La revue examine également les mutations qui modifient d'autres parties du virus, telles que ORF8, une protéine accessoire dont on pense qu'elle supprime le système immunitaire de l'hôte. On a découvert que les virus avec une délétion dans le gène qui code pour ORF8 provoquent une maladie clinique moins grave.

Les auteurs de la revue ont appelé à une intensification des efforts mondiaux pour surveiller les mutations du SARS-CoV-2. Actuellement, le Royaume-Uni et le Danemark effectuent un séquençage disproportionné du génome du SARS-CoV-2. Une surveillance régulière du virus permet une identification précoce des variants émergentes et permet aux chercheurs d'identifier les mutations associées.

«Bien que la surveillance génomique en Europe et aux États-Unis soit assez forte, il devient clair que dans de vastes régions du monde, nous n'avons tout simplement aucune idée des variants qui circulent. Celles-ci commencent à apparaître en Europe sous forme d'importations ou d'épidémies communautaires. Une meilleure surveillance dans un plus large éventail de pays nous permettrait de mieux évaluer les risques à quoi pourrait ressembler la prochaine étape de la pandémie», ont dit les auteurs. «Si nous voulons surveiller l'émergence, la propagation et l'importation en cours de mutants potentiels pour échapper à un vaccin, nous devons poursuivre cet effort ou risquer de nouvelles vagues de pandémie et l'échec du vaccin. De plus, comprendre l'épidémiologie génomique du virus le plus tôt possible nous permettra de développer rapidement des rappels de vaccins mis à jour.»

Le professeur Alain Kohl, rédacteur en chef du Journal of General Virology a dit: «L'émergence des variants du SARS-CoV-2 est l'un des grands défis de la pandémie en cours. Cet article de synthèse résume nos connaissances et notre compréhension actuelles de l'évolution du virus, ainsi que de ses conséquences, par exemple en termes de vaccination. Il est d'un grand intérêt pour quiconque souhaite en savoir plus sur l'histoire de ce virus et sur ce que l'avenir peut nous réserver.»